《油井完井与试油》PPT课件.ppt
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1、第一章 油井完井与试油,完井是指裸眼井钻达设计井深后,使井底和油层以一定结构连通起来的工艺。它是钻井工程最后的一个重要环节,又是采油工程的开端,与以后采油、注水及整个油气田的开发是紧密联系的。而油井完成质量的好坏直接影响到油井的生产能力与经济寿命,甚至关系到整个油田能否得到合理的开发。因此,了解有关完井的知识,对采油技术人员来说显得十分重要。,第一节 油井完井,完井是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程,是从钻开油层开始,到下套管注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液,直至投产的一项系统工程。,一、井身结构,井深结构是指油井钻完后,所下人套管的层次、直径、下人深度及相应的钻头直径和各层套管外水泥浆
2、的上返高度等。,图11 井身结构示意图1方补心;2套管头;3导管;4表层套管;5表层套管水泥环;6技术套管;7技术套管水泥环;8油层套管;9油层套管水泥环;10油层上线;11油层下线;12人工井底;13胶木塞;14承托环;15套管鞋;16完钻井底。注:油补距指转盘方补心上平面到套管四通上平面的距离,(一)导管,导管使钻井一开始就建立起泥浆循环,保护井口附近的地层,引导钻头正常钻进。下人深度取决于第一层较坚硬岩层所在的位置,通常为240m。导管下部要用混凝土稳固地固定于坚硬的岩层上。所用导管的直径尺寸一般为450mm和375mm等。,(二)表层套管,表层套管4又叫地面套管、隔水层套管,它的作用是
3、用来封隔地下水层,加固上部疏松岩层的井壁,保护井眼和安装封隔器。其下入深度取决于上部疏松岩层的位置,一般在30150m之间。它的直径尺寸为400mm和324mm等。表层套管外的水泥返至地面。,(三)技术套管,技术套管6又叫中间套管,用来保护和封隔油层上部难以控制的复杂地层。下入深度根据复杂层位置而定。但是,下技术套管会使完井成本大幅度增加,因此,实践中很少采用。,二、钻开油气层,钻开油气层是完井的首要工序,是钻井工程的关键一步。这一工作的好坏直接影响到一口井生产能力,关系到是否能够正确迅速地取得油层的各项资料。当油层被打开时,1、防止井喷等严重事故;泥浆柱的压力小于油层的压力,且井口又控制不当
4、时。2、防止油层损害 泥浆柱压力大于地层压力时,则泥浆中的水、粘土颗粒以及其他有害物质,会侵入油层造成损害,使井筒附近的渗透率降低,影响油井产量,有时甚至不出油。因而钻开油层时应根据油层压力的高低和岩石性能严格选择压井液,以保证安全生产,不损害或尽可能少损害油层。通常钻高压油层采用密度较大的压井液(性能指标依地层而异),对于压力较低的油层,应当减小压井液的密度,以免损害油层。,三、完井方式,完井方式是指油层与井底的连通方式、井底结构及完井工艺。对于不同地层性质、不同类型的井所采取的完井方式是不同的。不论采用那种方法,都需要满足以下几个方面的要求:(1)油层和井筒之间应保持最佳的连通条件,油层所
5、受的损害小;(2)油层和井筒之间应具有尽可能大的渗流面积,油气流人井筒阻力最小;(3)应能有效地封隔油、气、水层,防止气窜或水窜,防止层间的相互干扰;(4)能有效地防止油层出砂,防止井壁坍塌,确保油井长期生产;(5)应具备便于人工举升和井下作业等条件;(6)工艺简便、先进、安全可靠,成本低。,(一)裸眼完井方式,裸眼完井是指在钻开的生产层位不下人套管的完井方式。裸眼完井有两种:先期裸眼完井和后期裸眼完井。先期裸眼完井是钻头钻至油层顶界附近后,下套管注水泥固井。水泥浆上返至设计高度后,再从套管中下人直径较小的钻头,钻穿水泥塞,钻开油层至设计井深完井。,图1-2先期裸眼完井示意图1表层套管;2技术
6、套管;3水泥环;4井眼;5油层,后期裸眼完井,是不更换钻头,先钻开油层至设计井深,再将套管下至油层顶部,注水泥固井,固井时,为防止水泥浆损害套管鞋以下的油层,通常在油层段垫砂或者替人低失水、高粘度的钻井液,以防止水泥浆下沉。,图14 后期裸眼完井示意图1表层套管;2技术套管;3水泥环;4套管外封隔器;5井眼;6油层,复合型完井,有的厚油层适合于裸眼完成,但上部有气顶或顶界附近又有水层时,也可以将套管下过油气界面,使其封隔油层的上部,然后裸眼完井,必要时再射开其中的含油段,此类完井可称复合型完井为方式。,图13 复合型完井方式1表层套管;2水泥环;3技术套管;4气顶;5射孔孔眼;6油层;7裸眼井
7、壁,裸眼完井特点分析,1、最大特点是油气井与井底直接连通,整个油层完全裸露,油层与井底没有任何障碍,所以油气流人井内的阻力很小,其产能较高,2、裸眼完井的适用范围很小,仅能适用于岩层非常坚固稳定,又无油气水夹层的单一油层或油层性质相同的多油层井。3、砂岩油、气层的中、低渗透层大多数需要压裂改造,裸眼完井无法进行压裂施工;4、砂岩中大都有泥页岩夹层,遇水多易坍塌而堵塞井筒,有油、气、水的井无法进行分层开采和分层改造。因此,中低渗透的砂岩油层、具有泥页岩夹层的砂岩油层和有油、气、水的井的油层都不适合裸眼完井。碳酸盐岩油气层,包括裂缝性油气层,如20世纪70年代中东的不少油田,我国的华北任丘油田古潜
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